FANUC系统螺纹车削循环指令应用分析及比较研究

刘晓超 尹国柱

摘 要：以在FANUC系统数控车床上加工圆柱螺纹为例介绍了G92指令和G76指令的应用、格式及进刀方式，从编程、加工精度等角度比较数控加工指令G92和G76的特点，分析了各指令的使用场合。希望通过文章的分析，对相关工作提供参考。

关键词：G92、G76指令；应用分析；比较研究

引言

在FANUC数控系统中，数控车床上螺纹加工循环指令有：G92螺纹切削循环指令、G76螺纹切削复合循环指令。由于切削刀具进刀方式不同，各自的编程方法不同，工件加工后螺纹段的加工精度也有所不同，使这两种加工指令的应用有所区别。文章用实例对此两条指令进行分析及比较研究。

1 螺纹切削循环指令G92

1.1 G92指令应用：该指令用于单一循环加工螺纹，其循环路线与单一形状固定循环基本相同，如图1所示，循环路径中除车削螺纹②为进给运动外，其他运动（循环起点进刀①、螺纹切削终点X向退刀③、Z向退刀④）均为快速运动。该指令是FANUC系统中使用最多的螺纹加工指令。

1.2 G92指令格式：G92 X（U）__Z（W）__R__F__ ； （文章所用坐标未标注单位为mm）

格式说明：其中X、Z为螺纹终点的绝对坐标 ；U、W为螺纹终点的相对起点坐标；F为螺纹导程；R为圆锥螺纹起点半径与终点半径的差值。其值的正负判断方法为：圆锥螺纹终点半径大于起点半径时R为负值；圆锥螺纹终点半径小于起点半径时R为正值。圆柱螺纹R为0，可省略。

圆柱螺纹指令格式：G92 X（U）__Z（W）__F__；

圆锥螺纹指令格式：G92 X（U）__Z（W）__R__F__；

1.3 G92进刀方式：在G92螺纹切削循环中，螺纹刀以直进的方式进行螺纹切削。总的螺纹切削深度（牙高）一般以常量值进行分配，螺纹刀双刃参与切削。每次的切削深度一般由编程人员在编程时给出，如图2所示。

2 复合循环螺纹切削指令G76

2.1 G76指令应用：G76指令用于执行螺纹切削多重复合循环，根据地址参数所给的数据，自动地计算中间点坐标，控制刀具进行多次螺纹切削循环直至到达编程尺寸，即完成进刀、切螺纹、退出和返回动作组成的多次走刀切削循环。G76指令常用于加工不带退刀槽的圆柱螺纹和锥螺纹，吃刀量逐渐减少，有利于保护刀具、提高螺纹精度。编程中应用G76指令就可以直接完成螺纹切削加工程序。G76指令不能加工端面螺纹。

运行轨迹如图3所示：G76指令用于多次自动循环切削螺纹，切深和进刀次数等均可设置后自动完成。

2.2 G76指令格式：G76 P（m）（r）（α） Q（△dmin） R（d）；

G76 X（U）__ Z（W）__ R（i） P（k） Q（△d） F（f）；

其中：m-精加工重复次数；r-螺纹尾部倒角量；α-刀尖角度；△dmin-最小切削深度，用半径编程指定；d-精加工余量；X（U）、Z（W）-终点坐标；i-螺纹部分半径之差，即螺纹切削起始点与切削终点的半径差。加工圆柱螺纹时，i=0。加工圆锥螺纹时，当X向切削起始点坐标小于切削终点坐标时，i为负，反之为正；k-螺牙的高度（X轴方向的半径值）；△d-第一次切削深度（X用半径值指定，单位为μm）；f-螺纹螺距。

2.3 G76进刀方式：G76指令刀具切入方法的详细情况如图4所示，循环加工中，刀具为单侧刃加工，可以使刀尖的负载减轻。每一次粗车的螺纹切深为为当前的粗车循环次数，△d为第一次粗车的螺纹切深，用半径值指定，单位为μm。

3 FANUC系统数控车床编程举例：

4 G92和G76指令加工螺纹分析：

4.1 G92螺纹切削循环采用直进方式进刀，刀具两侧刃同时工作，切削力较大，且排除切削困难，因此在切削加工时，两切削刃较易磨损。在切削加工螺距较大的螺纹时，因为切削深度较大，刀刃磨损较快，所以造成螺纹中径产生误差；但由于其加工的牙形精度较高，因此一般多用于高精度小螺距螺纹加工。由于其刀具移动切削均靠编程来完成，所以加工的程序相对较长。又由于刀刃加工中容易磨损，因此加工中需经常测量。

4.2 G76螺纹切削循环采用斜进方式进刀，因为单侧刃切削工件，刀刃容易磨损和损伤，使加工的螺纹面不够直，刀尖角度发生变化，从而造成牙形精度相对较差。但由于其为单侧刃工作，刀具负载较小，排除除切屑容易，并且切削深度为递减式，因此，此加工方法一般适用于低精度大螺距螺纹加工。此加工方法排除切屑容易，刀刃加工状况较好，在螺纹精度要求不太高的情况下，此加工方法更为方便。如果需加工高精度、大螺距的螺纹，则可采用G92、G76混合使用的办法，即先用G76进行螺纹粗加工，再用G92加工方法精加工。但要注意的是粗精加工时的起刀位点要一样，以防止螺纹乱扣的产生，造成零件误差报废。

5 结束语

通过以上内容介绍了G92、G76螺纹切削指令的区别以及它们各自不同的编程方式和应用场合：（1）G92指令相对单行程螺纹切削简化了编程指令，简单方便，一般多用于小螺距高精度螺纹的加工；（2）G76指令参数较多，但程序更简化，主要是用在大螺距低精度螺纹的加工，可以加工梯形螺纹，矩形螺纹，只要螺纹的螺距比较大的，都可以先考虑用G76指令加工。读者应根据工件的加工特点与要求正确灵活地运用这些切削循环指令。

参考文献

[1]王金泉，黄伟斌，马勇. FANUC数控车床综合实训[M]. 北京： 中国轻工业出版社，2008.

[2]高枫，肖卫宁. 数控车床编程与操作训练[M].北京： 高教出版社出版，2005.

作者简介：刘晓超（1981，11-），河南焦作人，讲师，数控车工技师，河南工业和信息化职业学院，主要从事机电一体化专业的教育教学工作。主要研究方向：机械设计制造、数控加工。